本發(fā)明關(guān)于一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，尤指一種可節(jié)省面積的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：

1、在液晶顯示器(lcd)的驅(qū)動(dòng)電路中，一般使用運(yùn)算放大器(opa)來驅(qū)動(dòng)面板上的液晶，藉由驅(qū)動(dòng)不同輸出電壓，運(yùn)算放大器可改變液晶透光率以顯示不同灰階，請(qǐng)參照?qǐng)D1，運(yùn)算放大器的電路可分為電壓選擇的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(dac)11與電流內(nèi)插的運(yùn)算放大電路13，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器11輸出兩個(gè)電壓值(vh，vl)，再經(jīng)由運(yùn)算放大電路13以產(chǎn)生vh到vl之間的電壓值，如圖1所示為使用7-位數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器11加上3-位運(yùn)算放大電路13進(jìn)行電流內(nèi)插，而可完成一個(gè)10-位數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換，其中，由于7-位數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器11具有129(＝27+1)個(gè)輸入電壓(vr0～vr128)及2個(gè)輸出電壓(vh，vl)，因此，7-位數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器11亦稱之為129至2dac。

2、圖1所示的7-位數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器11傳統(tǒng)上是使用樹狀(tree?type)架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，此架構(gòu)會(huì)有多余開關(guān)(switch)使用的問題，為方便說明，圖2顯示一個(gè)3-位樹狀數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(亦稱之為9至2dac)的結(jié)構(gòu)及其對(duì)應(yīng)的真值表，其中，9至2dac包括28個(gè)開關(guān)及9(＝23+1)個(gè)參考電壓(vr0～vr8)，真值表中的變數(shù)b0、b1、b2的值代表9至2dac中的開關(guān)的狀態(tài)，并可由一組(b0、b1、b2)的值來切換開關(guān)以產(chǎn)生一組電壓值(vh，vl)，例如，當(dāng)一組(b0、b1、b2)為(1、0、1)時(shí)，電壓值(vh，vl)為(vr6、vr5)，由圖2可觀察到，前一組輸出的vh為后一組輸出的vl，因此，9至2dac電路中的同一電壓節(jié)點(diǎn)會(huì)被兩個(gè)切換開關(guān)重復(fù)選擇，所以在相同電壓節(jié)點(diǎn)會(huì)接到兩個(gè)開關(guān)，導(dǎo)致多余晶體管開關(guān)的使用，增加電路布局的面積。

3、隨著數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的位數(shù)的增加，所需開關(guān)的數(shù)量亦急遽增加，例如，將位數(shù)延伸至7位時(shí)，以129至2dac為例，如圖3所示，其可視為由兩個(gè)128至1dac組成，其中一個(gè)128至1dac的開關(guān)數(shù)量為128+64+32+16+8+4+2＝254個(gè)，因此一個(gè)7-位樹狀數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器總共需使用508個(gè)開關(guān)來完成128文件的電壓選擇。

4、因此，在現(xiàn)有數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的電路設(shè)計(jì)上，實(shí)仍存在有諸多缺失而有予以改善的必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的主要在提供一種可節(jié)省面積的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，藉由基于b至2數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)a至2數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，以有效減少所需電路面積。

2、為達(dá)成前述的目的，本發(fā)明提出一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，為基于b至2數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器所實(shí)現(xiàn)的a至2數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，a、b為大于2的整數(shù)且a大于b，該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換包括第0至第n電路單元，n為大于0的整數(shù)，第1至第n電路單元分別具有第1至第n參數(shù)，其中，該第0電路單元為一b至2數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器；于該第1至第(n-1)電路單元中有一第i電路單元，當(dāng)中，i＝1～(n-1)，該第i電路單元包括：一b至2數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，具有2個(gè)輸出電壓作為第(i-1)電路單元的b至2數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路的b個(gè)輸入電壓中的其中2個(gè)輸入電壓；以及(b-2)個(gè)2c(i)至1數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，具有(b-2)個(gè)輸出電壓作為該第(i-1)電路單元的b至2數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的b個(gè)輸入電壓中的其余(b-2)個(gè)輸入電壓，其中，c(i)代表第i參數(shù)；該第n電路單元包括：一x至2數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，具有2個(gè)輸出電壓作為第(n-1)電路單元的b至2數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的b個(gè)輸入電壓中的其中2個(gè)輸入電壓，其中，x為介于3及b之間的整數(shù)；以及(b-2)個(gè)2c(n)至1數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，具有(b-2)個(gè)輸出電壓作為該第(n-1)電路單元的b至2數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的b個(gè)輸入電壓中的其余(b-2)個(gè)輸入電壓，其中，c(n)代表第n參數(shù)。

3、以上概述與接下來的詳細(xì)說明皆為示范性質(zhì)，是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的權(quán)利要求，而有關(guān)本發(fā)明的其余目的與優(yōu)點(diǎn)，將在后續(xù)的說明與圖式加以闡述。

技術(shù)特征：

1.一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，為基于b至2數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器所實(shí)現(xiàn)的a至2數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，a、b為大于2的整數(shù)且a大于b，該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換包括第0至第n電路單元，n為大于0的整數(shù)，第1至第n電路單元分別具有第1至第n參數(shù)，其特征在于，

2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，x為a/(2c(1)+2c(2)+2c(3)+…+2c(n))×(b-2))的余數(shù)，當(dāng)中，c(1)～c(n)分別代表第1參數(shù)至第n參數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，(a-1)/(b-1)可整除。

4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，當(dāng)存在一數(shù)值為q使得log2((a-1)/(b-1)q)＝1，則n＝q，否則n為符合log2((a-1)/(b-1)n)＝2的數(shù)值。

5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第1參數(shù)至第n參數(shù)分別為log2((a-1)/(b-1)y)，y為介于1至n之間的整數(shù)。

6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第i電路單元的每一個(gè)2c(i)至1數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器具有2c(i)個(gè)輸入電壓；該第n電路單元的每一個(gè)2c(n)至1數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器具有2c(n)個(gè)輸入電壓。

7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該每一個(gè)2c(i)至1數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的2c(i)個(gè)輸入電壓、及該2c(n)至1數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的2c(n)個(gè)輸入電壓選自a個(gè)參考電壓，該a個(gè)參考電壓包括第0參考電壓至第(a-1)參考電壓。

8.如權(quán)利要求7所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第0參考電壓至第(a-1)參考電壓為遞增或遞減的電壓。

9.如權(quán)利要求7所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第i電路單元的第k個(gè)2c(i)至1數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的2c(i)個(gè)輸入電壓為vr[2c(n-i+1)-1×k]、vr[2c(n-i+1)-1×k+(b-1)i×1]、vr[2c(n-i+1)-1×k+(b-1)i×2]、…vr[2c(n-i+1)-1×k+(b-1)i×(2c(i)-1)]，當(dāng)中，k為介于1至(b-2)之間的整數(shù)，vr[m]代表第m參考電壓，m為介于0至(a-1)之間的整數(shù)。

10.如權(quán)利要求7所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第n電路單元的第k個(gè)2c(n)至1數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的2c(n)個(gè)輸入電壓為vr[2c(n-i+1)-1×k]、vr[2c(n-i+1)-1×k+(b-1)n×1]、vr[2c(n-i+1)-1×k+(b-1)n×2]、…vr[2c(n-i+1)-1×k+(b-1)n×(2c(n)-1)]，當(dāng)中，k為介于1至(b-2)之間的整數(shù)，vr[m]代表第m參考電壓，m為介于0至(a-1)之間的整數(shù)。

11.如權(quán)利要求7所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該x至2數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器具有x個(gè)輸入電壓，該x個(gè)輸入電壓為該a個(gè)參考電壓中未被選擇作為該第i電路單元的每一個(gè)2c(i)至1數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的2c(i)個(gè)輸入電壓、及第n電路單元的2c(n)至1數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的2c(n)個(gè)輸入電壓的剩余參考電壓。

技術(shù)總結(jié)
一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(digital?to?analog?converter，DAC)，為基于B至2DAC所實(shí)現(xiàn)的A至2DAC，包括第0至第n電路單元，第0電路單元為一B至2DAC。第1至第(n?1)電路單元中的第i電路單元包括：一B至2DAC，具有2個(gè)輸出電壓作為第(i?1)電路單元的B至2DAC的2個(gè)輸入電壓；以及(B?2)個(gè)2<supgt;C(i)</supgt;至1DAC，具有(B?2)個(gè)輸出電壓作為第(i?1)電路單元的B至2DAC的(B?2)個(gè)輸入電壓，其中，C(i)為第i參數(shù)。第n電路單元包括：一X至2DAC，具有2個(gè)輸出電壓作為第(n?1)電路單元的B至2DAC的2個(gè)輸入電壓；以及(B?2)個(gè)2<supgt;C(n)</supgt;至1DAC，具有(B?2)個(gè)輸出電壓作為第(n?1)電路單元的B至2DAC的(B?2)個(gè)輸入電壓，其中，C(n)為第n參數(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳江岳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：敦泰電子股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19